Номер 21.52, страница 111 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 21. Электромагнитная индукция. Производство и передача электроэнергии - номер 21.52, страница 111.

Условие.

21.52. Сила тока в первичной обмотке трансформатора 0,5 А, напряжение на ее концах 220 В. Найдите силу тока во вторичной обмотке трансформатора, если напряжение на ее концах 10 В.

Так связан, съединен от века

Союзом кровного родства

Разумный гений человека

С творящей силой естества...

Ф. И. Тютчев

Решение.

Дано:

Сила тока в первичной обмотке, $I_1 = 0,5 \text{ А}$

Напряжение на концах первичной обмотки, $U_1 = 220 \text{ В}$

Напряжение на концах вторичной обмотки, $U_2 = 10 \text{ В}$

Все величины даны в системе СИ, перевод не требуется.

Найти:

Силу тока во вторичной обмотке, $I_2$

Решение:

Для решения задачи будем считать трансформатор идеальным. В идеальном трансформаторе мощность, потребляемая первичной обмоткой, равна мощности, отдаваемой во вторичную обмотку. Иными словами, потери энергии в трансформаторе отсутствуют (КПД = 100%).

Мощность электрического тока вычисляется по формуле $P = U \cdot I$, где $\text{U}$ – напряжение, а $\text{I}$ – сила тока.

Мощность в первичной обмотке: $P_1 = U_1 \cdot I_1$.

Мощность во вторичной обмотке: $P_2 = U_2 \cdot I_2$.

Из условия равенства мощностей ($P_1 = P_2$) следует соотношение:

$U_1 \cdot I_1 = U_2 \cdot I_2$

Из этого уравнения выразим искомую величину – силу тока во вторичной обмотке $I_2$:

$I_2 = \frac{U_1 \cdot I_1}{U_2}$

Теперь подставим числовые значения из условия задачи в полученную формулу:

$I_2 = \frac{220 \text{ В} \cdot 0,5 \text{ А}}{10 \text{ В}} = \frac{110}{10} \text{ А} = 11 \text{ А}$

Ответ: сила тока во вторичной обмотке трансформатора равна 11 А.